揚州市生活垃圾產生量預測

劉海春，危海濤，趙和，葉子杰，韓重平

（1.揚州市職業大學，江蘇 揚州 225009；2.揚州市環境衛生管理處，江蘇 揚州 225009）

生活垃圾是指居民生活、消費過程中產生的廢棄物。由于我國龐大的人口基數和人口的持續增長，隨著社會經濟快速發展，生活垃圾產生量日益劇增。生活垃圾的劇增如處置不當將不僅引發一系列環境和社會問題，而且阻礙城市可持續發展。以揚州市生活垃圾產生量相關數據為基礎，選用了預測模型對未來5 年（2022—2026 年） 揚州生活垃圾的產生量及發展趨勢進行了分析研究，研究數據將為揚州市生活垃圾可持續管理提供可靠依據，為生活垃圾收運、處置等規劃工作提供決策參考。

1 揚州市生活垃圾產生量現狀

2021 年，揚州市生活垃圾產生總量140.3 萬t，無害化處置率為100%。主要處置方式為焚燒、填埋，其中垃圾焚燒廠4 座。2020 年出臺的垃圾分類地方標準——揚州市《城鄉生活垃圾分類管理規范》和2022 年出臺了《揚州市生活垃圾分類管理條例》都明確了揚州市生活垃圾“四分類”標準，同時相應建立“可回收物、有害垃圾、廚余垃圾、其他垃圾”4 支收運隊伍。現階段揚州僅在部分小區開展“四分類”試點。

根據《生活垃圾產生量計算及預測方法》（CJ/T 106—2016）[1]，選取2013—2021 年揚州市基礎數據進行分析，數據來源于江蘇統計年鑒和揚州環境衛生管理處等。2013—2021 年揚州市生活垃圾產生量變化趨勢如圖1 所示。

圖1 2013—2021 年揚州市生活垃圾產生量變化趨勢

由圖可知，2013 年生活垃圾產生量為94.16 萬t，2021 年產生量增加到140.30 萬t，年平均增長率為5.23%。2015—2017 年和2018—2020 年這兩個時間段增長較為緩慢，年平均增長率分別為2.37%和0.45%，其中2018—2019 年可能由于生活垃圾政策或收運等機制影響，生活垃圾產生量基本持平。

2 預測方法及影響因素

2.1 預測方法

關于生活垃圾產生量的預測已經有學者進行了相關研究，如張萬里[2]基于ARIMA 模型對環渤海典型生活垃圾產量進行了預測研究；劉菊芳[3]基于神經網絡模型對新疆的生活垃圾產生量進行了預測研究；熊蕾蕾[4]利用多元線性回歸模型對徐州市生活垃圾的產生量進行了預測，選取了3 個影響因素常住人口、國內生產總值（GDP）和人均可支配收入；吳文偉[5]曾采用多元線性回歸模型，選取人口、消費、燃料結構和道路清掃面積4 個因素對垃圾產生量進行預測；賈積身[6]利用基于分數階GM（1，N）模型，預測了深圳市生活垃圾產生量。目前，垃圾產量預測模型可簡要分為4 類：多元線性回歸模型、灰色預測模型、人工智能算法模型、空間預測模型[7]。由于多元線性回歸模型具有較好的精確度和可信度，因此課題組選用多元線性回歸模型對揚州生活垃圾產生量進行預測。

2.2 影響因素

生活垃圾產生量的影響因素眾多，主要表現為以下4 個方面：人口、經濟發展水平、居民生活水平和基礎設施建設水平。考慮到歷年數據的完整性，以及數據的可獲取性，選取了常住人口、國內生產總值（GDP）和社會消費品零售總額3 個因素作為生活垃圾產生量的影響因素。揚州市生活垃圾產生量影響因素2013—2021 年數據見表1，數據來源于江蘇統計年鑒。

表1 揚州市生活垃圾產生量影響因素

3 揚州市生活垃圾產生量預測

3.1 預測模型的建立

選取2013—2021 年揚州市各因變量和因變量的已有數據。自變量為生活垃圾產生量，數據見圖1，自變量為常住人口、國內生產總值（GDP）和社會消費品零售總額，數據見表1。利用SPSS26.0 軟件[8]進行多元線性回歸分析，得到預測方程為：

Y=2031.768-4.541x1+0.028x2+0.001x3

式中：Y 為揚州市城市生活產生量預測值，x1為常住人口數，萬人；x2為國內生產總值（GDP），億元；x3為社會消費品零售總額，億元。

利用SPSS26.0 軟件[8]進行多元線性回歸分析，得到相關系數R2=0.958，F =37.902，F 對應的概率P ＜0.01，表明該預測回歸模型成立，且具有較高擬合度。

3.2 預測模型的檢驗

利用2013—2021 年揚州市生活垃圾產生量數據作為檢驗樣本，計算預測值的相對誤差。結果如表2、圖2 所示。

表2 2013—2021 年揚州市生活垃圾產生量預測值及相對誤差

圖2 2013—2021 年揚州市生活產生量實際值和預測值

由表2、圖2 可知，將模型的預測值與實際值進行對比，預測值和實際數量的整體相對誤差較小，除2015 年相對誤差為-4.79%外，其他年份均在3.4%以內，細微誤差可能是由于生活垃圾產生量其他因素的影響，或與管理部門推行垃圾分類等相關政策有關。

3.3 生活垃圾產生量的預測

3.3.1 各影響因素的取值

3.3.1.1 揚州市常住人口數預測。根據揚州市第七次全國人口普查公報，近10 年揚州市常住人口年增長率為0.22%，考慮到揚州市的經濟水平發展勢頭和國家鼓勵生育政策，因此按照0.25%的年增長率來計算未來5 年揚州市常住人口數量。

3.3.1.2 揚州市國內生產總值（GDP）預測。根據《揚州市國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和二○三五年遠景目標綱要》，“十四五”期間，揚州市GDP 年均增長率為6%左右，因此未來5 年按年增速6%來計算揚州市GDP。

3.3.1.3 揚州市社會消費品零售額預測。依據《揚州市國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和二○三五年遠景目標綱要》的主要指標，“十四五”期間，揚州市社會消費品零售額年均增速約為5%。

3.3.2 產生量預測

根據3 個生活垃圾產生量主要影響因素的預測，結合建立的預測模型對揚州市2022—2026 年的生活垃圾產生量進行預測，結果見表3。結果表明，2022—2026 年期間，揚州市生活垃圾將持續增長，到2026 年達到180.05 萬t，年平均增長率為5.11%。

表3 2022—2026 年揚州市生活垃圾產生量預測結果

4 結論

在分析了2013—2021 年揚州市生活垃圾產生量及影響因素的基礎上，影響因素選擇為常住人口、國內生產總值（GDP）和社會消費品零售總額，建立了多元線性回歸模型，模型為:Y=2 031.768-4.541x1+0.028x2+0.001x3。運用該模型對2022—2026 年揚州市生活垃圾產生量進行了預測，結果表明，未來5 年內，揚州市生活垃圾產生量繼續緩慢增長，年平均增長率為5.11%，預計2026 年垃圾產生量將達到180.05 萬t。